Integración de nueva instrumentación a sistema de adquisición de datos para análisis de combustión fuera de línea en motor Kubota DG972-E2

Abstract

El presente proyecto de título se lleva a cabo en el marco del desarrollo del proyecto Fondecyt N°11190447 adjudicado por el departamento de Ingeniería Mecánica de la UTSFM y el cual consiste en la modernización del laboratorio, trabajando con los motores de combustión interna presentes en el laboratorio de Termofluidos del departamento para convertirlos a un funcionamiento con Hidrogeno. En base a esto, el objetivo del trabajo de título es realizar una actualización al sistema de monitoreo de las distintas señales sensadas en los motores, como también la incorporación de nuevas señales a sensar con la finalidad de observar y analizar los ciclos de combustión del motor. Este proyecto de título tiene como base la memoria de Sebastian Vidal, ya que en este trabajo se enlazó la instrumentación presente en el laboratorio (encoder, sensores de presión y temperatura) con los componentes electrónicos para la adquisición de datos (cDAQ y módulos NI tipo C), para posteriormente recibir los datos en un computador personal para así poder procesarlos y observar de manera gráfica el correcto funcionamiento del motor de combustión interna. En primer lugar, se realizó un estudio exhaustivo de los requisitos del proyecto y se identificaron las variables clave a medir, como presiones, temperaturas, velocidad, posición angular, flujo y peso. Se estudiaron los sensores y dispositivos de medición disponibles en el LTF y la configuración de los mismos. A continuación, se desarrolló una interfaz personalizada en LabVIEW para la adquisición de datos. Esta interfaz permite la visualización en tiempo real de las mediciones del motor, facilitando el monitoreo y análisis de su comportamiento. Durante la etapa de pruebas, se realizaron experimentos y se compararon los resultados obtenidos con valores de referencia para validar la calidad de los datos adquiridos. Se realizaron ajustes y calibraciones cuando fue necesario para asegurar mediciones precisas y consistentes. El sistema de adquisición de datos desarrollado ha demostrado ser efectivo en la obtención de información detallada sobre el motor. La integración de diferentes variables de medición ha permitido un análisis completo del rendimiento del motor, identificando posibles áreas de mejora y optimización. Debido a la falla y demora en la reposición del sensor de presión en cámara y también la disponibilidad parcial del controlador de flujo (hubo que repararlo en el proceso debido a que se quemaron componentes por una mala conexión), para este equipo hace falta un panel LCD adecuado para calibrar el controlador. No se alcanzó a implementar de manera 100% correcta todos los objetivos planteados en un principio, la sincronización de la adquisición de datos por eventos requiere de más estudio y dedicación, los cuales por falta de tiempo no se alcanzan a realizar dentro de este proyecto.